Kryptologie und Datensicherheit - Diskrete Mathematik - Universität ...

) Rijndael ist eine iterierte Blockchiffre, aber keine Feistel-Chiffre. Es handeltsich um ein sogenanntes Substitutions-Permutations-Netzwerk (SP-Netzwerk).Blocklänge b und Schlüssellänge k können unabhängig voneinander aufeinen der Werte 128, 192, 256 Bit gesetzt werden. Die Zahl der Runden r istabhängig von diesen Werten 10, 12 oder 14.Im FIPS-Standard ist b = 128, k = 128, r = 10.(Wir verwenden im Folgenden auch diese Parameter.)Der Ablauf des Rijndael-Verfahrens ist auf Seite 79 skizziert. Die ZwischenergebnisseS 0 , S 1 , . . ., S 9 werden in Rijndael Zustände (states) genannt.Jede Runde, bis auf die zehnte, besteht aus drei Transformationen (s. Abb.11):SubBytes-Transformation: Nichtlineare Transformation; dient dem Schutzgegen differentielle und lineare Kryptoanalyse.ShiftRows-Transformation: Dient der Diffusion.MixColumns-Transformation: Dient ebenfalls der Diffusion.SSi-1SubBytesShiftRowsMixColumnsK+ iiRunde ientfällt füri = 10In Runde 10 werden nur die SubBytes-Transformationund die ShiftRows-Transformationvorgenommen.Die Schlüsseladdition (bin.Add.,XOR) Add-RoundKey wird vor der ersten Runde undin jeder Runde jeweils nach den oben genanntenTransformationen durchgeführt.Dass vor der ersten und nach der letztenRunde eine Schlüsseladdition durchgeführtwird, bezeichnet man als Whitening. Dieserschwert einen Known-Plaintext-Angriff,da dem Angreifer der Input der ersten Rundeund der Output der letzten Runde unbekanntsind. Die Schlüsseladdition vor derersten Runde sorgt außerdem dafür, dassAuffälligkeiten im Klartext verwischt werden.Abbildung 11: Transformationenc) Wir beschreiben nun die drei Transformationen SubBytes, ShiftRows undMixColumns und danach die Rundenschlüsselerzeugung.80